航天七三一医院护理电子病历的设计与实施
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中图分类号：TP3
论文编号：
专业硕士学位论文
航天七三一医院护理电
子病历的设计与实施
作者姓名
学科专业 软件工程
指导教师
培养院系 软件学院
The Design and Implementation of Aerospace 731 hospital electronic nursing record system
A Dissertation Submitted for the Degree of Master
Candidate：
Supervisor
College of Software
Beihang University, Beijing, China
中图分类号： TP3
论文编号：
硕 士 学 位 论 文
航天七三一医院护理电
子病历的设计与实施
作者姓名 申请学位级别 工程硕士
指导教师姓名 职 称
学科专业 软件工程 研究方向
学习时间自 年 月 日 起至 年 月 日止
论文提交日期 年 月 日 论文答辩日期 年 月 日
学位授予单位 北京航空航天大学 学位授予日期 年 月 日
关于学位论文的独创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得北京航空航天大学或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。
若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。
学位论文作者签名： ___________________ 日期： 年 月 日
学位论文使用授权书
本人完全同意北京航空航天大学有权使用本学位论文（包括但不限于其印刷版和电子版），使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门（机构）送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。
保密学位论文在解密后的使用授权同上。
学位论文作者签名： 日期： 年 月 日
指导教师签名：___________________ 日期： 年 月 日
摘 要
随着医疗技术水平的不断提高，许多常见疾病的诊疗已经形成了一套比较成熟的治疗护理流程，即制度化、规范化的诊疗、护理临床路径。另一方面，各级卫生主管机构及医院对医疗规范化的要求也日益增加。根据卫生部下发的《病历书写基本规范》，要求护理文书书写应遵循客观、真实、准确、及时、完整的原则。而手工护理病历记录缺乏实时监控，记录的随意性比较大，缺项屡屡不断，出院检查时补写时有发生，久而可导致护士工作的不严谨。另外随着医院规模的不断扩大，城镇职工医疗基本保险、农村合作医疗保险和商业保险的不断完善，人们健康意识的不断增强，每年的住院病人量都呈上升趋势，但护士人力却很难做到同比增加，使护士的工作量有了一定的增加，而护理病历书写的要求也在不断的提高，难以做到事前和事中监管，事后也难以对每份出院病历进行系统评价。自2004年至今，航天七三一医院已经建成了以电子病历为核心，多种医疗系统数据整合的医院信息系统已经形成。电子病历结构化、PACS系统、LIS系统与HIS系统的融合为临床路径的推行创造了新的机遇。护理电子病历是将计算机网络技术和信息技术应用于护理记录工作，并以此建立的一种以提高效率、改进质量为目的的信息系统。也是医院信息化建设的重要组成部分。其中包含了HIS系统、PACS系统、LIS系统、电子病历系统等，基本覆盖了病人在医院就诊中的所有环节，但是护理病历的手工编写和处理不规范仍然无法满足现实的需要，因此开发一套完备的护理电子病历系统作为航天七三一医院医疗信息系统的补充是非常重要的。
本文阐述的护理电子病历系统采用C/S架构，数据库采用的是Oracle数据库,以.NET为开发平台,使用C#语言进行开发。论文主要内容包括:阐述护理病历发展的的历史背景,讨论航天七三一医院护理电子病历系统的前景和意义，以及对目前护理病历国内外研究现状和发展趋势进行了简要的介绍。根据分析得出的系统的需求分析,给出了系统详细的总体设计、设计目标及设计原则，最终通过系统编码、系统测试进行技术实现和实施。
通过护理电子病历系统的实施，真正有效的推进护理病历的电子化，通过方便的编辑工具和提供的各种模版，护士通过鼠标就能轻松完成护理记录，极大地提高了护理病历书写效率，将护士从繁重的护理文书书写中解放出来。而且护理病历模板是由临床专家评审认可，在临床护理过程中，普通护士按照预定的模板去填写护理记录，参考护理措施模板，有利于规范护理书写和她们的临床护理行为，客观上既全面收集了病人信息，又减少了医疗事故的发生。再加上病历资料的易改性，大大减少了以往纸张病历撕掉重写等现象，使医院的工作效率大大提高，节约了医疗成本。同时也增加患者对医院护理工作的满意程度。
关键词：信息系统，医疗信息化， 电子病历， 护理电子病历
Abstract
With the continuous improvement of medical technology, many common diseases diagnosis and treatment have formed a set of more mature process, treatment and nursing care of patients with the institutionalization, standardization of diagnosis and treatment, nursing clinical pathway.On the other hand, the health authority at all levels and hospital for medical standard requirements are also increasing.According to the ministry of health issued by the medical record writing basic specification, required nursing documents writing should follow the objective and the principle of true, accurate, timely and complete.And nursing medical records by hand lack of real-time monitoring, recording the randomness is bigger, lack of repeatedly, when we check write up to happen from time to tome, for a long time and can lead to the nurse work is not rigorous.In addition with the continuous expansion of the hospital, the basic medical insurance for urban employees, continuous improvement of the rural cooperative medical insurance and commercial insurance, people health consciousness constantly strengthen, every year, the amount of hospitalized patients is on the rise, but it‘s hard to do the nurse human rose, make the workload of the nurse had certain increase, the requirement of writing nursing records are also constantly improve, hard to do beforehand and regulation of things, later also difficult to evaluate system of each discharge records.Since 2004, the space has built the 731 hospital electronic medical record as the core, a variety of health care system of hospital information system data integration has been formed.Structured electronic medical records, PACS, LIS system can be integrated with the HIS system to create new opportunities for the implementation of clinical pathway.Nursing electronic medical records is the computer network technology and information technology applied in nursing records, and to establish a kind of to improve efficiency, improve the quality for the purpose of information system.Is also an important part of hospital information construction.Which contains the HIS system, PACS system, LIS system, electronic medical record system, the basic cover all of the patients in the hospital, but the manual writing and processing non-standard nursing records were still unable to meet the needs of reality, thus developing a complete nursing electronic medical record system supplement space 731 hospital medical information system is very important.
In this paper the nursing electronic medical record system USES C/S architecture, database USES is the Oracle database, to. NET as the development platform, using C # language development.Paper main content includes: expounds the historical background, the development of the nursing records about the future of the space the 731 hospital nursing electronic medical record system and meaning, and domestic and foreign research present situation and development trend of the current nursing records was introduced in brief.According to the analysis of system requirement analysis, system overall design, detailed design target is given and the design principles, finally through the system code, system testing, technical implementation and implementation.
Through the implementation of the nursing electronic medical record system, really effective to promote nursing electronic medical records, through convenient editing tools and provide a variety of templates, the nurse, acting through the mouse can easily complete the nursing records, greatly improve the efficiency of nursing records writing, will be liberated from heavy nursing documents writing.And nursing records template is approved by clinical experts, and in the process of clinical nursing, ordinary nurses according to the predetermined template to fill in the nursing records, reference template nursing measures, is conducive to standardize nursing writing and their clinical care, objective comprehensive collection of patient information, and to reduce medical accidents.Coupled with the medical records of easy modification, greatly reducing the phenomenon such as tear to rewrite the paper medical records, make the hospital work efficiency greatly improved, saving medical cost.At the same time also increase the patients to the hospital nursing work satisfaction.
Kye words: Information System, Medical informationization，Electronic medical record，electronic nursing record
目 录
第一章 绪论. 1
1.1 选题背景及意义. 1
1.2 国内外研究现状. 2
1.3 研究的目标及内容. 3
1.4 论文组织结构. 5
第二章 系统需求分析. 7
2.1 业务现状分析. 7
2.2 业务流程分析. 7
2.3 功能需求分析. 10
2.4 非功能需求分析. 12
2.5 本章小结. 14
第三章 系统总体设计. 15
3.1 系统设计原则. 15
3.2 系统逻辑架构设计. 17
3.3 总体功能结构设计. 17
3.4 系统网络拓扑设计. 21
3.5 数据库设计. 23
3.6 本章小结. 36
第四章 系统详细设计. 37
4.1 模板管理模块功能的设计. 37
4.2 病历书写模块的设计. 43
4.3 本章小结. 47
第五章 系统测试. 48
5.1 测试目标. 48
5.2 测试方法. 48
5.3 测试环境. 49
5.4 测试执行. 50
5.4.1 功能测试用例. 50
5.4.2 功能测试结果. 52
5.4.3 性能测试用例. 54
5.4.4 性能测试结果. 55
5.5 测试结论. 55
5.6 本章小结. 56
第六章 系统实施. 57
6.1 实施计划. 57
6.1.1 项目范围. 57
6.1.2 工作流程. 57
6.1.3 工作内容. 58
6.1.4 工作计划. 59
6.1.5 里程碑. 59
6.1.6 培训计划. 59
6.1.7 组织结构. 60
6.2 实施准备. 60
6.2.1 环境准备. 60
6.2.2 数据准备. 61
6.3 系统实施. 61
6.3.1 实施部署. 61
6.3.2 准备上线. 61
6.3.3 上线实施. 61
6.3.4 运行维护. 62
6.3.5 持续优化. 62
6.4 实施效果. 62
6.5 本章小结. 70
总结与展望. 71
参考文献. 72
致 谢. 74
图清单
图 1入院护理流程图... 7
图 2出院护理流程图... 8
图 3护士功能需求用例图... 9
图 4护理部功能用例图... 10
图 5管理员功能用例图... 11
图 6护理电子病历系统架构图... 18
图 7总体功能结构图... 19
图 8模版管理树形结构图... 20
图 9病历书写树状结构图... 21
图 10系统设置树形结构图... 22
图 11网络拓扑图... 23
图 12数据库实体关系图... 26
图 13模版管理类图设计... 39
图 14模版制作序列图... 40
图 15模版制作活动图... 41
图 16模版审核序列图... 42
图 17模版维护活动图... 43
图 18病历书写类图... 45
图 19病历书写时序图... 45
图 20病历解锁序列图... 46
图 21入院评估活动图... 47
图 22护理记录活动图... 48
图 23系统实施流程图... 59
图 24病历解锁功能图... 64
图 25宏管理功能图... 64
图 26护理单对照关系功能图... 65
图 27护理单类型功能图... 65
图 28护理患者列表功能图... 66
图 29简单元素维护功能图... 66
图 30角色权限功能图... 67
图 31角色维护功能图... 67
图 32模板浏览功能图... 68
图 33模板审核功能图... 68
图 34模板授权功能图... 69
图 35模板制作功能图... 69
图 36首页功能图... 70
图 37诊断参数功能图... 70
表清单
表 1数据库常用表说明... 25
表 2患者住院信息表结构字段说明... 27
表 3患者信息表结构字段说明... 28
表 4病历主索引表结构字段说明... 28
表 5数据集表结构字段说明... 29
表 6数据元表结构字段说明... 30
表 7项目类别表结构字段说明... 30
表 8项目类别对照表结构字段说明... 31
表 9病历存储表结构字段说明... 31
表 10病历xml存储表结构字段说明... 31
表 11项目类型表结构字段说明... 31
表 12项目类型对照表结构字段说明... 32
表 13项目xml配置表结构字段说明... 32
表 14数据集2表结构字段说明... 33
表 15生命体征表结构字段说明... 36
表 16测试环境配置表... 50
表 17数据编辑测试用例... 51
表 18信息处理测试用例... 51
表 19数据编辑测试用例结果... 53
表 20信息处理测试用例结果... 54
表 21并发用户性能测试用例... 55
表 22并发用户测试响应时间... 56
表 23测试用例统计表... 56
表 24系统实施工作计划... 60
表 25服务器和客户端配置表... 61
第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
近年来,随着医疗事业不断的发展，以病人为中心，有效控制医疗质量，合理利用医疗资源，成为了医院发展的一个重要目标。另外伴随着信息网络和数据库技术的飞速发展推动了医疗信息化；以电子病历为核心，多种医疗系统数据整合的医院信息系统已经形成。电子病历结构化、PACS系统、LIS系统与HIS系统的融合为临床路径的推行创造了新的机遇。护理电子病历是将计算机网络技术和信息技术应用于护理记录工作，并以此建立的一种以提高效率、改进质量为目的的信息系统。也是医院信息化建设的重要组成部分。护理电子病历系统实施后，提供给护士的是一个完整的“护士工作站”子系统，实现护理记录、知识库、检索、查找、统计、资源共享的一体化。
随着医疗技术水平的不断提高，许多常见疾病的诊疗已经形成了一套比较成熟的治疗护理流程，即制度化、规范化的诊疗、护理临床路径。另一方面，各级卫生主管机构及医院对医疗规范化的要求也日益增加。根据卫生部下发的《病历书写基本规范》，要求护理文书书写应遵循客观、真实、准确、及时、完整的原则。而手工护理病历记录缺乏实时监控，记录的随意性比较大，缺项屡屡不断，出院检查时补写时有发生，久而可导致护士工作的不严谨。另外随着医院规模的不断扩大，城镇职工医疗基本保险、农村合作医疗保险和商业保险的不断完善，人们健康意识的不断增强，每年的住院病人量都呈上升趋势，但护士人力却很难做到同比增加，使护士的工作量有了一定的增加，而护理病历书写的要求也在不断的提高，难以做到事前和事中监管，事后也难以对每份出院病历进行系统评价。自2004年至今，航天七三一医院已经建成了以电子病历为核心，相对完善的医院信息系统。其中包含了HIS系统、PACS系统、LIS系统、电子病历系统等，基本覆盖了病人在医院就诊中的所有环节，但是护理病历的手工编写和处理不规范仍然无法满足现实的需要，因此开发一套完备的护理电子病历系统作为航天七三一医院医疗信息系统的补充是非常重要的。
通过护理电子病历系统的实施，真正有效的推进护理病历的电子化，通过方便的编辑工具和提供的各种模版，护士通过鼠标就能轻松完成护理记录，极大地提高了护理病历书写效率，将护士从繁重的护理文书书写中解放出来。而且护理病历模板是由临床专家评审认可，在临床护理过程中，普通护士按照预定的模板去填写护理记录，参考护理措施模板，有利于规范护理书写和她们的临床护理行为，客观上既全面收集了病人信息，又减少了医疗事故的发生。再加上病历资料的易改性，大大减少了以往纸张病历撕掉重写等现象，使医院的工作效率大大提高，节约了医疗成本。同时也增加患者对医院护理工作的满意程度。
1.2 国内外研究现状
由于国外信息技术相对发展较早，故国外将护理病历电子化要早于国内，研究和应用现在基本处于成熟阶段。另外国外的医院在医疗信息化的水平也有着很好的基础，有效的提升了医疗效率，更体现了护理的专业性。另外美国、荷兰、加拿大、澳大利亚等国的基本护理信息数据集已投入使用，开始向着护理电子数据分析的方向发展；而国内的应用才刚刚开始，护理病历电子化在90年代才开始起步，无分析、评估和改进功能。市场上主流的护理电子病历操作系统多数在Widows环境下运行。2002年，有报道采用VB6.0，Access数据库及Excel电子表格编制而成，目前大多用微软SQL Server 2000 大型数据库，使用 B/S构架。随着计算机向微型化、 智能化方向的迅猛发展，多种数据库和信息网络的建立及应用，电子病历的投资力度加大，更有利于病历中信息在不同平台上的交流和共享。这为我们在研发护理电子病历中使用规范的护理记录语言提供了有益的借鉴。另一方面，在电子病历系统中预置可供选择的干预措施，可以提高护士医疗行为及记录的规范性，对于医护行为有指导作用。
1.2.1 国外研究状况
国外电子病历己有近40年的发展历史。1968年，美国Larry Weed博士首次阐述了以问题为导向的医学记录模式，尝试从结构上对传统的医学记录进行改进和优化。从1967年到1982年间，Larry Weed博士得到美国政府的大力资助，开发了著名的POMIS系统，并在美国佛蒙特州立大学的内科和产科病房进行多年的现场应用研究，POMR奠定了现代病历的基础形式，对其后电子病历系统的发展产生了深远的影响。在70 年代，美国已经把计算机应用于护理领域，目的是减轻护理文书书写的负担和提高书写的质量和完整性。在加州，EI Camino医院的护士参与开发第一个综合性医院信息系统，推荐了关于护理计划、文件编制和反馈的完整系统。同时美国率先开始建设临床护理信息系统。迈阿密的约翰逊健康系统将围手术期护理记录纳入电子病历系统中，在围手术期护理记录中使用了统一的护理语言，更体现了护理的专业性。目前，美国、荷兰、加拿大、澳大利亚等国的基本护理信息数据集已投入使用。
1.2.2 国内研究状况
国内护理电子病历的应用体现着护理信息化建设的进步。 最早始于20世纪90年代首先开发的是医嘱处理系统。具有影响力的是1988年石家庄空军医院研制的“微机辅助实施责任制护理”软件，实现责任制护理中“计划护理”。持续发展与推广的是90年代中期投入使用的护士工作站系统，涵盖医嘱处理、护理计划、体征记录、给药管理等功能。之后一些军队医院及江浙、上海等地区发展较快。 解放军白求恩国际和平医院开发的重症护理综合信息系统软件, 规范了对危重患者及其护理干预程度的评价体系。从2002 年起至今，多种形式的护理信息系统应用于护理病历中，如人机对话制定护理计划、电子体温单、单病种护理记录模板、表格式入院评估、安全风险评估、中西医结合整体护理电子病历、患者动态评估信息系统、以临床路径为基础构建电子病历、掌上电脑应用等。总的来说，护理电子病历涵盖的内容越来越广泛，不仅用于临床护理，还为护理管理者进行病历质量控制提供方便，突出智能化、 便捷、操作方便、省时省力等特点；并将信息化数据采集终端延伸到病房 , 为打造数字化医院奠定良好基础。
1.3 研究的目标及内容
为了更好的对护理电子病历系统进行设计与实施，着重从以下几点进行研究和分析，以便达到最好的实施效果。
- 业务流程分析：为了能够形成科学的护理电子病历流程，对航天七三一医院现有的业务流程进行分析整理，找出目前流程中的弊端，然后分析出更加适合目前情景的业务流程。
- 市场调研：通过对同类医院中护理电子病历系统的学习和分析，取长补短，设计出更加符合市场需求也更加符合航天七三一医院现实的护理电子病历系统。
- 专家讨论：护理病历本来就是医学护理界特有的，通过与护理界的专家讨论护理的特点；护理电子病历是利用信息技术进行实施，故同时需要和医院的信息专家讨论具体的技术实施路线。
- 过程管理：制定过程管理的方法，识别护理病历书写的过程，确定护理病历书写的主要过程环节，制定护理病历书写的准备和方法，进行过程的控制，提高护理病历的书写质量（可以从模版制作的过程中体现出来）；同时也能有效的提高护理管理质量。
- UML建模：利用UML建模更直观的反应出护理流程和管理需求，帮助护理人员和软件开发人员更加直观的了解业务流程和沟通需求。
1.3.1 研究目标
着眼于航天七三一医院现有的医疗信息系统，以提高护理人员工作效率、优化医院管理流程为目标建立护理电子病历系统；以规范护理病历记录，体现护理记录的个体化和专业化，提高护理病历质量，实现护理数据的二次利用，为护理科研提供方便为护理电子病历系统的发展目的。
1.3.2 研究内容
对于研究的内容，首先从系统设计上分析，包括：需求分析、系统设计、硬件架构、软件构成、功能结构等方面进行分析，再从系统应用上分析如何将医院的护理电子病历在此信息系统上实现，并最终做到通过此信息系统，可以对所有护理电子病历进行跟踪、统计，从而明确各个患者在医院的治疗情况，最大的方便患者和医生。
（1）需求分析：从业务本身的流程出发，梳理护理电子病历的业务流程；梳理现有的医院信息系统环境，整理出护理电子病历系统上线的功能性需求和非功能性需求。
（2）系统总体设计：根据需求分析的结果，从系统架构、网络架构、数据库架构、功能架构等多个方面，对系统的整体架构进行设计，以满足需求分析的总体设计
（3）系统详细设计：根据需求分析和总体设计的框架，对具体的功能模块进行设计，以满足业务需求和系统本身的功能需求和非功能性需求
（4）系统测试设计：以需求分析中，功能需求和非功能需求为测试目标，设计测试测试方法和测试用例，对系统的功能和非功功能性要求进行测试，以验证系统设计是否满足设计需求。
（5）系统实施设计：从医院的实际情况出发，设计出适合于医院的实施方法、实施流程。
1.4 论文组织结构
本论文总共分为七个章节。
第一章，绪论，主要讨论了选题背景和意义，国内外电子病历系统的研究和使用状况，本课题的研究目的和主要的研究内容等。
第二章，系统需求分析，以航天七三一医院的业务现状为依据，分析了护理电子病历中最重要的业务流程，然后归纳出具体的功能需求进行详细的分析。同时列举了系统必须满足的非动能性需求。
第三章，系统总体设计，系统软件架构设计，根据软件实现逻辑，将软件设计分为四层实现方式，包括：数据层，服务层，应用层和用户层。总体功能结构设计，根据系统的功能需求将系统分成模板管理、病历书写、系统设置和患者浏览几个模板。系统网络拓扑设计，根据护理电子病历系统的实际网络状况设计了网络拓扑。数据库设计，根据系统的业务及数据情况进行了数据库逻辑结构、表结构的设计，并且设计了备份和性能的方案。
第四章，系统详细设计，从系统的软件结构进行了详细的阐述与分析。主要描述了模板管理模块和病历书写模块的设计，从而确立了系统的实现方法。
第五章，系统测试，系统开发完成后，对系统进行了功能测试和性能测试，详细描述了测试目标、方法、环境，最后对测试用例结果进行了总结。
第六章，系统实施，从实际应用的角度出发，详细介绍系统实施计划，实施流程，以及实施效果。然后在系统中，对一个项目进行了具体的操作，生成相应的项目报告，从而验证系统的最终工作效果。
最后是总结与展望。针对系统在实际中的应用情况、以及本课题可能的创新点，进行归纳性的总结。并对个人所完成的工作量进行说明，同时讨论了系统尚存在的不足和需要改进的方向。
第二章 系统需求分析
华歌尔营业系统的需求分析是整个系统设计与实现过程中非常重要的环节，需求分析进行得充分，将为后续的管理人员、开发人员、测试人员、客户和其它项目干系人提供良好的沟通依据。针对营业系统中存在的问题，了解营业系统中各项业务的实际需求，并且根据业务实际运转过程，提炼细化出业务流程，这是系统开发的前提条件，也是系统能否成功开发的关键。
2.1 业务现状分析
目前航天七三一的护理病历采取纸质病历的方式。传统的纸质病历有许多缺点，如:发生霉烂、变质，查找和存取麻烦等。目前护理病历涉及需要填写的内容较多，护理人员的工作效率很低，同时也很容易发生错误；同时护理病历涉及的模板较多在新的护理人员加入时需要经过前期比较长时间的熟悉后才能较好的适应护理工作。纸质单据中的数据不便于汇总进行数据分析，同时纸质单据中的数据无法验证其有效性和真实性。
2.2 业务流程分析
通过对护理业务的研究分析，护士的主要护理工作主要分为三大部分，一部分为入院，还有一个部分是出院，另外一部分是护士在住院期间的根据病人的病情和护理等级进行各种护理活动，并填写相应的护理记录单。我们将能够流程化的入院部分和出院部分绘制出了相关的业务流程图。
护理是病人诊疗过程中一项重要的医疗活动之一，从入院开始，护士就要对病人的体征进行检测，对病人的生理状况进行评估，还肩负着对病人进行健康宣教的责任；在病人进入医院后，根据病人的实际病情开展必要和改善病人病情的护理工作并进行详细的记录，在抢救病人和进行手术或者对病人进行治疗的阶段都要对病人的体征进行检测，同时进行记录，为医生对病人的治疗提供有效支撑；出院后除了要安排好病人出院外，还需要对病人的状况进行评估，并填写好记录，同时还要对病人出院后需要注意的事项进行宣教。护理病历是护士在整个护理活动中的各种记录集。
2.2.1入院护理流程
图 1入院护理流程图
2.2.2 出院护理流程
图 2出院护理流程图
2.3 功能需求分析
通过对护理流程和护理工作的分析，在护理病历的整个环节中，有几个重要的角色，首先是护士，护理病历的核心，主要负责对各种护理活动执行和记录；同时护理模版的制定也都依托于护士的工作基础。护理部作为护士和护理活动的管理部门，需要对护士们制定的模版进行管理、规范和授权。考虑到以后对护理病历进行质控和管理，根据电子病历的功能需求，护理病历也需要是结构化，对于结构化的这些元素也是需要进行维护的，这些维护基本都是由科室护士中的精英们共同维护的。为了完成对病历系统的整体管理和设置，我们还需要系统管理员，对基础的数据进行维护。
2.3.1 护士人员角色功能分析
护士作为护理电子病历系统的核心角色，需要完成各个阶段的护理任务，并且进行详细的记录，就是我们所说的护理病历书写，为了满足各种各样的病历文书书写，护士还需要具备模版维护的功能，根据自己科室的专业特点维护不同的护理病历模版。为了满足护理人员的需求用例图如下所示：
图 3护士功能需求用例图
2.3.2 护理部人员角色功能分析
护理部作为护士的管理部门，需要对各科室制作的模版进行审核，同时对模版进行授权，确保模版应用于正确的科室；在护士进行病理书写的过程中，为了防止在编辑中的病历被其他的人进行编辑而导致错误，我们将每份正在编辑的病历与本地计算机名和用户进行绑定，在编辑完成后如果不能正常保存和关闭，病历将会被锁住无法编辑，对次病历的解锁也是由护理部来完成的，也确保了病历的安全性，护理部的功能需求，如下图所示：
图 4护理部功能用例图
2.3.3 系统管理员角色功能分析
要实现对护理病历的电子化和结构化管理，我们需要对系统中的各种输入的内容，方式还有对于各个角色的权限进行分配，对护理病历的种类进行维护等大量的基础数据维护和系统管理操作，这些功能都属于是系统管理员的范畴。基础数据的维护是为了科室能够根据自己的实际需求更加灵活和方面的对自己的护理病历模版进行设计。系统管理员的功能主要包含了数据模型、权限管理、系统参数和字典维护四个模块；数据模型主要是对护理病历表格中的各种内容进行维护，包括他的属性，值的范围等等的；权限管理，用于区分普通护士、护士长和护理部之间的权限划分，我们通常以组的方式进行划分。系统参数和字典维护主要是对系统中的基本信息，进行数据维护，包含科室啊，病人的一些基本信息，疾病的基本信息等，系统管理员的用例图如下：
图 5管理员功能用例图
2.4 非功能需求分析
航天七三一护理电子病历系统在完成必须的功能需求的同时，也需要考虑客户对于非功能需求的要求。非功能需求一般是客户对于系统的特定要求，并且系统的非功能需求能否满足在一定程度上决定了客户对于系统的满意程度及系统符合客户需求的程度，下面就对系统中重要的非功能需求进行分析。
航天七三一护理电子病历系统除了实现必要的功能性需求外，还需要在不增加护理人员工作量的基础上实现护理病历的电子化实现如下非功能性需求。包括易操作性、系统性能需求、系统安全性需求、可维护性及可扩展性、和兼容性。
2.3.1 易操作性
航天七三一护理电子病历系统界面必须是友好的，简单、易用、美观、使用操作逻辑符合用户使用的习惯和风格使用户不通过学习和培训，能够直接使用该系统，并且不容易发生不可逆转的误操作。系统在设计上采用适合护理人员工作性质的方法为用户提供简单易操纵的平台实现信息数据的传输，最大限度的符合护理人员对于信息系统的操作习惯。
2.3.2 性能需求
一个交易过程可能由几个客户请求和服务器响应组成，从客户发出请求（信息包层或交易层）至他收到最后一个响应的时间就是整体的响应时间。在大量的处理环境中，超过3秒以上的响应时间将会严重影响工作效率，并且影响用户的体验，因此护理电子病历系统通过优化程序算法、采用吞吐量千兆级的路由器、防火墙产品来满足用户的性能需求。航天七三一护理电子病历系统需要对100个并发用户的操作做出快速响应。其中系统登录时间少于2秒；页面提交时间少于3秒；CPU和内存的利用率低于70%。
2.3.3 安全性需求
航天七三一护理电子病历系统在实际的操作中交易数据的完整性、可用性、不可伪造性、不可抵赖性和可用性需求。其中常用的安全技术包括 SSL 数据加密、CFCA 数字证书认证、动态口令技术、基于角色的访问控制机制等。护理电子病历系统对于交易数据采用数字签名技术保证各个方面的安全性。
2.3.4可维护性及可扩展性
系统对Oracle数据定时双备份，不仅便于维护和管理同时也避免了遭受恶意攻击后对数据和平台的及时处理，为增强系统运行安全性提供可靠保障。
航天七三一护理电子病历系统需要具有良好的可扩展性，随着业务的不断发展，肯定有新的业务出现。这里指的是新业务，新产品，新客户，新需求。如果航天七三一护理电子病历系统的护理电子病历业务流程发生变化，例如增加了某一个流程节点或者减少了某一个流程节点，那么系统可以快速的调整模型满足业务的流程需求。
2.3.4兼容性
考虑到航天七三一医院的基础设施建设参差不齐，计算机是每年进行分批购买的，目前的操作系统中各种版本的Windows操作系统，因此在要考虑到能够在多种平台上运行。保证医院在搭建护理电子病历系统的基础之上，不增加医院的硬件成本。
2.5 本章小结
本章首先对航天七三一医院的护理业务现状进行了分析，对护理电子病历系统中的关键业务流程包括入院护理流程和出院护理流程进行了详细的业务流程分析；从而引导出航天七三一医院护理电子病历系统主要的功能需求用例，每个用例都是系统设计必须考虑的参与者，主要包括护士人员角色、护理部人员角色和系统管理员角色。另外阐述了非功能需求的重要性及系统应该具备的非功能性需求。
第三章 系统总体设计
在前一章系统需求分析建立的业务流程、用例功能需求和非功能性需求的基础之上，我们对航天七三一医院护理电子病历系统进行总体上的设计。在本章里，将详细介绍航天七三一医院护理电子病历系统设计的主要部分：系统设计原则、系统逻辑架构设计、系统总体功能结构设计、系统网络拓扑设计、系统数据库设计和系统接口设计等。
3.1 系统设计原则
3.1.1开发原则
航天七三一医院护理电子病历系统，主要是通过系统的上线，实现护理病历的电子化，改变以前护理人员手工书写护理病历的方式，减少护士用于完成各类文书的时间，将护士的时间还给病人，对提高医疗护士质量，提升患者满意度起到一定作用，通过护理文书的电子化，我们能够完成对护理工作的准确分析和评估，对于改进护理质量提供数据支撑。护理病历与医院的其他系统实现有效的对接，能够从护士工作站中直接调出护理病历，并完成护理文书的填写，在护理病历中能够查询到病人的其他相关信息，包括检查结果、图样，检验结果，医生下达的医嘱，病人的体温单等等。因此系统设计的原则如下:
设计灵活的框架从而方便开发，同时满足未来业务和组织革新的要求。
采用统一的数据库平台，保证之间数据的共享。
对于其他系统发送给护理电子病历系统的报文信息采取统一的XML报文格式进行转译，保证后续接口的扩展性；对于护理电子病历系统发送给其他系统的接口，同样采取统一的XML报文格式进行处理，同时尽可能推进其他系统也可以采取统一的报文收发格式。
提供通过模板方式使用，可自定义使用模板，每个病区需要有自己的专用模板；提供所见及所得录入，提供复选框风格单选录入，自动处理不允许同时选择的项目；提供流程化填写，当填写入院评估中的“压疮风险评估”，“疼痛风险评估”时自动生成相关的评估单且进行录入，评估得分自动反馈到入院评估中，且根据分数能够自动选中风险等级。
护理电子病历系统是一个网络环境下的多用户系统，根据系统特点和安全需求，在存储安全、传输安全和处理安全三方面分析安全威胁，制定技术服务措施。最最简单的认证机制口令机制，但口令机制有很多安全脆弱点，最严重的脆弱点是外部泄漏和口令猜测，增加口令认证的错误次数，并且在认证密码错误的时候将错误信息实时的发送短信给当事人，及时发现密码的被盗用；在密码技术的应用中，采用数字签名技术，数字签名是一种基于密码的技术。它使用密码算法对待发的数据(报文、票证等)进行加密处理，生成一段信息，附着在原文上一起发送，这段信息类似现实中的签名或印章，接收方对其进行验证，判断原文真伪。
3.1.2 开发平台选择
Microsoft Visual Studio 2008是由微软公司开发，面向Windows操作系统的一种开发工具，是Microsoft Visual Studio 2008 的全面升级与延续。其进一步整合XML的访问方式、对象及关系型数据，开发语言更加简单，使开发者可以更加高效的开发Windows应用程序。
Microsoft Visual Studio 2008较上一版本提供与展示了很多新的特性，主要如下所述。
（1）、Web开发全面升级：Web设计器提供了强大的CSS编辑器、嵌套母板页与分割视图编辑等，使得Web开发更加简单易操作。
（2）、.NET Framework库源码的浏览：Microsoft Visual Studio 2008提供了有内置的调试器，自动按需调试进入代码，使开发者在调试debug时可直接进入.NET的类库。
（3）、编程语言的改进：Microsoft Visual Studio 2008对C#、VB编译器性能与语言提供了全面的升级与改进。
（4）、进一步支持ASP.NET AJAX和javascript智能客户端：Microsoft Visual Studio 2008使AJAX成为.NET 3.5的一部分，吸收并改进了其之前的所有功能。此外，Visual Studio 2008中JavaScript增加了智能提示功能，javascript调试功能等功能。
3.2 系统逻辑架构设计
C/S 架构，即客户机和服务器结构。它是经典的软件体系结构，通过它可以充分利用Client端和Server端硬件环境的优势，将资源和任务合理分配到Client端和Server端，最大程度的降低系统的通讯开销，保证系统具有良好的并发性。但是C/S架构暴漏出越来越多的缺点如业务逻辑的扩展及升级非常不方便、所有的业务逻辑处理过程都放在数据库层实现功能扩展不方便等；采用三层结构，可以使得访问可以隔离在不同的层次之间，安全性的维护与管理都比较容易实现。另外三层结构是一个基于组件的开发模式，中间件一般采用一些组件或对象，每一个业务逻辑都对应一些组件，就像车体和构成车体的若干部件一样，不仅使开发团队化，而且使功能重组非常容易，大大提供生产力。因此从实际业务的需求和系统稳定性的考虑，我们采用C/S结构下的三层构架来进行程序设计。经过前期的工作，我们现将系统架构图展现如图6所示：
图 6护理电子病历系统架构图
3.3 总体功能结构设计
完成了系统体系结构设计，解决了系统中的层次结构，下面将对系统的功能进行描述，功能结构划分主要是根据系统功能定位和方便易用的原则进行设计。通过需求分析，我们可以得出，该系统主要由护理病历系统主要由4个模块组成，其中一个模块主要显示病人的基本信息，这个我们不再单独介绍，另外还包括模版管理、病历书写和系统设置三个模块，其中系统设置主要是由信息部门使用用于维护系统的基础数据，模版管理和病历书写主要应用于护士和护理部。如下图所示：
图 7总体功能结构图
3.3.1 模板管理
模板管理其中主要包含部分的内容，其中一部分是由护士对护理文书的本科室模版进行设计、维护和修改，另外一部分是由护理部使用主要是对全院用的通科模版进行设计和修改，还有就是对科室设计的模版进行授权和审核，具体的功能设计如下：
图 8模版管理树形结构图
3.3.2 病历书写
病历书写包含了护士在日常工作中的主要工作记录集合，包含入院评估、护理记录单、专项护理病历、会诊记录、护理告知书和健康宣教，各种电子文书均采用结构化的设计，关键的数据都存入数据库中，方便以后进行病历质控和统计分析，病历书写的功能属性图，如下图所示：
详细的功能描述有入院评估：
- 提供通过模板方式使用，可自定义使用模板，每个病区需要有自己的专用模板
- 提供所见及所得录入，提供复选框风格单选录入，自动处理不允许同时选择的项目。
- 提供流程化填写，当填写入院评估中的“压疮风险评估”，“疼痛风险评估”时自动生成相关的评估单且进行录入，评估得分自动反馈到入院评估中，且根据分数能够自动选中风险等级。
- 提供支持多级签名
护理记录单：
- 提供表格所见即所得，全结构化，可针对行列单元格结构化设置
- 提供通过模板方式录入，
- 提供可快捷的设置自定义护理项目
- 提供自定义结构化输入法，能够根据数据元的配置设定填写范围。
- 提供共享三测单数据直接生成护理记录，可由护理记录数据直接生成三测单
- 提供结构化数据调取常用内容
- 提供护理小结自动计算出入量
- 提供签名：针对每一行记录支持多级签名、图片签名、数字签名
- 提供支持批量签名和审签，支持签名退回功能
10. 提供编辑权限控制到行，已经签名的行不允许无权限人员编辑
11. 提供追加插入记录，要限制在一定的时间范围内，插入的数据时间自动判断合理性，时间与上下文不符的不允许保存
12. 提供快捷录入批量录入功能
专项护理病历：
- 提供同护理记录表格式结构化录入
- 提供能自动计算分数
- 提供支持多级签名
图 9病历书写树状结构图
3.3.3 系统设置
系统管理模块主要是对系统种所有的基础数据进行维护，主要包括四个方面：数据模型、权限管理、系统参数和字典维护。数据模型主要是对电子文书中的各种输入内容（数据元、数据组、数据集）和其相互之间的关系进行对照维护；权限管理主要为了考虑数据安全和管理的要求，对护士、护士长、护理部管理人员、信息中心工作人员划分不同的权限，建立不同的权限组；参数管理主要是对系统中宏的设定还有疾病字典的维护，将ICD中的疾病字典与我们常用的诊断名称进行对照；字典维护主要是对护理单的类型进行定义，并且将护理单和相关的科室对应起来,系统设置的功能结构图，如下图所示：
图 10系统设置树形结构图
3.3.4 患者浏览
患者浏览主要指患者通过护理电子病历系统进行个人住院情况的浏览，详细的了解患者住院期间的护理工作，做到知情。
3.4 系统网络拓扑设计
航天七三一医院网络拓扑架构是利用先进成熟的网络与通信技术，建设一个技术先进、扩展性强、安全性高的数据中心及主干网络。通过网络系统将航天七三一医院各种PC机、工作站、终端设备和局域网连接起来，并与原有的网络系统、广域网相连，形成结构合理、内外沟通的企业网络系统，并在此基础上建立能满足企业办公、指挥协调和管理需要的软硬件环境，开发各类信息库和应用系统，为集团公司内工作的各类工作人员提供充分的网络信息服务。航天七三一医院目前的主干网络于2011年建成，为三层网络结构，网络结构如下图所示，各个设备间所连接的是各个位置所对应的客户端电脑。
图 11网络拓扑图
3.4.1 安全设计
系统平台对于任何一个系统来说都是核心部分，所有的应用都基于平台进行部署，如何对平台进行规划是保证性能的一个很重要的手段。系统拟采用两台服务器做集群，两台应用服务器之间采用负载均衡的工作方式，在正常的情况下将应用压力平均分布到两台应用服务器上。当其中一台应用服务器出现异常情况时，另外一台应用服务器将会接管已有的应用业务，不影响前台的业务开展。在每台应用服务器上可以设置多个服务进程以充份利用系统硬件资源，以提高系统性能。在WEB服务器的前端可以架设四层交换机，用于WEB服务器的均衡负载，可以很大程度缓解单台服务器的压力，使得每台服务器都可以处于良好的工作状态
3.4.2 局域网的接入
局域网是指建立了公司网络的办公区域，目前公司在全球30多个国家建立了区域办公室，这些办公室通过专用通道(VPN Tunnel)与公司总部相连。并设置在同一域内，相当于是公司内网，属于安全区域，为公司内部各部门用户提供项目管理信息系统的服务。另外，WEB/应用服务器、数据库服务器部署在公司总部。
3.4.3 外网接入
对于信息管理系统的用户来说，有些公司员工在出差途中，或者是外部客户，都有随时需要接入系统的需求，因此公司在全球设立若干个VPN接入点，通过加密的VPN连接，接入到项目管理信息系统。
3.5 数据库设计
3.5.1 设计原则
数据库中的数据是整个系统的核心，数据库的设计直接决定着系统的质量，合理地进行信息建模将直接影响整个数据库系统的运行效能，因此在数据库在设计上必须遵循相应的规范。航天七三一医院护理电子病历系统采用面向对象的分析方法对系统数据库进行需求分析。在保证系统数据的安全性和完整性的前提下，对系统信息数据存取需求和处理方式需求进行分析，从而完善系统的功能。系统数据库的安全性是防止他人采取非法的手段对系统的数据库进行恶意入侵攻击的防御手段。在系统数据库安全上，利用数据库的存取权限的规范设置和提高系统源代码的安全性来阻止系统数据的外泄和注入方式爆破数据库后台[28]。系统数据库的完整性是在遵循系统数据开发范式的基础上，对系统数据的准确相容进行规则约束条件的设定。为此在数据库的设计中，应该遵守如下原则：
1、需要覆盖航天七三一医院护理电子病历系统，严格遵循数据库开发的范式要求，并且保证后期的良好扩展性[29]。
2、航天七三一医院护理电子病历系统通过.NET面向对象语言和oracle的数据库存储访问技术的ADO.NET的数据库连接驱动，保证数据池的最大可用性。
3、对于航天七三一医院护理电子病历系统数据库中涉及到的数据库角色进行合理的区分，对DBA，SYSDBA等用户的密码进行定时更新。
4、用综合的方法组织数据，建立合理的索引，保证尽可能高的访问效率；
5、防止合法用户或非法用户使用数据库时向数据库加入不合语义的数据，对输入到数据库中的数据要有审核和约束机制，保证数据的完整性、安全性和可靠性。
3.5.2 数据库的选择
数据库技术是信息资源管理的最有效手段。目前常用的数据有Access、MS SQL Server、mysql、DB2、Oracle五种。Access是一种桌面数据库，只适用数据量少的应用。MS SQL Server是基于服务器端的中型的数据库，可以适合大容量数据的应用。MySql短小精悍，是真正多用户多任务的数据库系统。DB2是基于服务器的大型数据库，可以适合大容量数据的应用。Oracle在各方面都比较成熟，用于数据完整性、安全性要求较高的场所，能在所有主流平台上运行，完全支持所有的工业标准。另外目前七三一医院的主要业务系统如电子病历系统、PACS系统、LIS系统与HIS系统均采用Oracle数据库。综合护理电子病历数据库设计和数据的安全性，一致性的要求，根据目前七三一医院数据库系统使用的实际情况，护理电子病历系统使用Oracle 11g做数据库服务器。
3.5.3 逻辑设计
根据对航天七三一医院护理电子病历系统业务数据存储量和处理量的分析，在采用了ORACLE公司的数据库之后，在数据库结构设计上，充分考虑多任务分配和并行录入问题。本系统数据库主要有如下几张表：
表 1数据库常用表说明
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表名称 |
描述 |
|
APPEMR_PAT_VISIT |
此表包含了患者住院信息 |
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pat_master_index |
患者信息 |
|
appemr_file_index |
病历主索引 |
|
DATA_SET |
数据集 |
|
DATA_ELEMENT |
数据元 |
|
appemr_item_class |
项目类别 |
|
APPEMR_ITEM_CLASS_VS_DS |
项目类别对照 |
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appemr_file_text |
病历存储 |
|
APPEMR_FILE_XML |
病历xml |
|
MR_TEMPERATURE_ITEM_DICT |
项目类型 |
|
MR_TEMPERATURE_ITEM_VS_DEPT |
项目类型对照 |
|
MR_TEMPERATURE_WARD_VS_XML |
项目xml配置 |
|
MR_NURSING_RECORD_CONTENT |
数据集2 |
|
VITAL_SIGNS_REC |
生命体征 |
数据库对应的主要实体关系如下图所示：
图 12数据库实体关系图
3.5.4 表设计
对航天七三一医院护理电子病历系统的数据库设计，选取其中一些表的设计进行展示。
患者住院信息表结构如下表所示：
表 2患者住院信息表结构字段说明
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字段名 |